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Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projekt-Galerie

 

In Moon Camp Pioneers hat jedes Team die Aufgabe, ein komplettes Mondlager in 3D mit einer Software ihrer Wahl zu entwerfen. Sie müssen auch erklären, wie sie die lokalen Ressourcen nutzen, die Astronauten vor den Gefahren des Weltraums schützen und die Wohn- und Arbeitseinrichtungen in ihrem Mondlager beschreiben.

Peace And Love

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19, 18   5 / 2 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeschreibung

         Unser Mondcamp-Projekt ist der erste Schritt zur Erschließung des Mondes durch die Menschheit, und es ist auch ein wissenschaftliches Forschungsprojekt zur Entlastung der Erde.

  • ErstensDie Basis dient der Beobachtung des Pflanzenwachstums auf dem Mond, der Untersuchung der Zusammensetzung des Mondbodens und seiner späteren Verwertbarkeit sowie der Erforschung und Nutzung der lunaren Ressourcen vor Ort.
  • Zweiteverwenden wir relativ alsoft Farben für den Raum, um den Druck der Astronauten im Weltraum zu lindern. Wenn der Effekt gut ist, werden wir einen großen Bereich der später gebauten Basis verwenden. Wenn der Effekt nicht gut ist, werden wir ihn ändern. Gleichzeitig wird das Konzept des intelligenten Hauses eingeführt, um das Innere der Basis intelligenter und automatischer zu gestalten.
  • DritteWir werden Feldroboter und Astronauten zur Erkundung von weit von der Basis entfernten Gebieten entsenden, um die Ressourcen des Mondes zu erforschen und die nächste Phase des Mondlagerprogramms und den Bau der Basis einzuleiten.
  •  EndlichWir verwenden ferngesteuerte, zusammenklappbare Solarzellen und Batterien, um die gesamte Anlage mit Strom zu versorgen, um zu sehen, ob die auf dem Mond verfügbare Energie langfristig menschliches Leben unterstützen kann.

1.2 - Warum wollen Sie ein Moon Camp bauen? Erläutern Sie den Hauptzweck Ihres Moon Camps (zum Beispiel wissenschaftliche, kommerzielle und/oder touristische Zwecke).

        Das Hauptziel unseres Teams bei der Errichtung des Mondlagers ist die wissenschaftliche Forschung. Es handelt sich um eine nachhaltige wissenschaftliche Forschungsmission auf dem Mond für ein besseres Überleben und eine bessere Entwicklung der Menschen und zur Verringerung des Drucks auf die Erde. Es ist auch ein erster kleiner Schritt in Richtung der großen Weltraumforschung der Menschheit. Das erste Mondlager soll der Erkundung und den Experimenten auf dem Mondboden dienen, als Vorbereitung für eine künftige menschliche Besiedlung des Mondes.

2.1 - Wo willst du dein Mondlager errichten? Erkläre deine Wahl.

        Wir haben uns entschieden, unser Lager in einem Krater auf der anderen Seite des Mondes, in der Nähe des Südpols, zu errichten.

  • ErstensDer Standort befindet sich in der Polarregion des Mondes, die eine lange Sonneneinstrahlung hat, so dass das Lager mehr Sonnenenergie sammeln kann.
  • ZweitensEs gibt tiefe Gruben im permanenten Schatten des Mondes, die große Mengen an Eis enthalten, die durch Abbau und Umwandlung ausreichende Wasservorräte liefern können.
  • Darüber hinaussind genügend externe Bodenschätze vorhanden, um den Bau des Lagers und die Forschung zu unterstützen.
  • EndlichAuch der Bau eines Kraters kann bis zu einem gewissen Grad vor Asteroideneinschlägen schützen, und der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht ist in den Polarregionen relativ gering.

2.2 - Wie wollt ihr euer Mondlager bauen? Überlegen Sie, wie Sie die natürlichen Ressourcen des Mondes nutzen können und welche Materialien Sie von der Erde mitbringen müssten. Beschreiben Sie die Techniken, Materialien und Ihre Konstruktionsentscheidungen.

         Was die Hauptkonstruktion des Sockels betrifft, so verwenden wir eine große Fläche mit geometrischen Figuren, um die Erdgeschossso dass die Gebäudestruktur stabil und fest ist. In der mittlere SchichtWir verwenden eine Kombination aus kreisförmigen und dreieckigen Formen, die den Raum gleichmäßig in mehrere Räume aufteilen und seine Praktikabilität verbessern können. Schließlich verwenden wir strahlungsbeständiges Glas für die Dachso dass das Personal im Inneren des Sockels den schönen Sternenhimmel sehen kann. Es erweitert auch den Raum visuell.

        In der ersten Phasewerden wir riesige 3D-Drucker, Roboter, strahlenresistente Glaskuppeln usw. auf den Mond schicken. Sobald wir einen geeigneten Standort gefunden haben, werden wir ihn so umgestalten, dass er günstige Bedingungen für den künftigen Druck bietet. Außerdem werden wir die Oberfläche des Mondes ausbessern, die nicht sehr glatt ist, und den Untergrund untersuchen, um instabile Fundamente zu vermeiden, und so weiter.

        In der zweiten PhaseIn der zweiten Phase werden wir die Ausrüstung, die für den Betrieb der Basis erforderlich ist, auf den Mond transportieren, um ein vollständiges, kontrolliertes Ökosystem zu schaffen. In der dritten Phase werden zwei Astronauten auf dem Mond landen und mit dem Leben dort beginnen. Auf anderen Teilen des Mondes werden weiterhin Camps gebaut, um weitere Menschen unterzubringen.

2.3 - Wie schützt und beherbergt Ihr Mondlager Ihre Astronauten vor der rauen Umgebung des Mondes?

Zu den Gefahren im Weltraum können Strahlung, Mondstaub, Temperaturunterschiede und Meteoriten gehören.

Strahlungsprobleme angehen

        Folgende Methoden sind denkbar: Die verwendeten Baumaterialien sollten in der Lage sein, die Wände des Lagers zu verdicken, um sicherzustellen, dass das eingeschlossene Leben im Lager unter normalen Umständen nicht beeinträchtigt wird; es können auch Radarstationen gebaut werden, um die Bewegung der Sonne zu überwachen und sich auf Stürme vorzubereiten; die Astronauten können lokale Materialien wie Mondboden oder verwitterte Erde verwenden, um die Strahlung zu blockieren.

Im Falle von Meteoriteneinschlägen

        Durch den Bau des Lagers in einem Krater in der Nähe der Polarregion können Unfälle durch Einschläge bis zu einem gewissen Grad vermieden werden, und eine Überwachungsradarstation kann Meteoriteneinschläge vorhersagen, was es den Astronauten erleichtert, sich im Voraus vorzubereiten.

Bei Bedenken hinsichtlich Mondstaub

         Das Lager ist vollständig geschlossen, um das Eindringen von Mondstaub wirksam zu verhindern. Im Inneren des Lagers befinden sich außerdem Luftreinigungsanlagen, um die Sicherheit der Luft zu gewährleisten.

Um Temperaturunterschiede auszugleichen

         Das Lager ist als geschlossenes und konstantes Gewächshaus konzipiert, und im Inneren wird durch den Einsatz von Klimaanlagen eine normale Temperatur aufrechterhalten.

3.1 - Wie wird Ihr Moon Camp den Astronauten einen nachhaltigen Zugang zu den Grundbedürfnissen wie Wasser, Nahrung, Luft und Strom ermöglichen?

Wasser:
        Die Gewinnung von Wasser auf dem Mond erfolgt hauptsächlich durch den Abbau und die Umwandlung der Eisschicht in Mondkratern und des wasserhaltigen Mondbodens, da es schwierig ist, Wasser auf den Mond zu transportieren. Darüber hinaus wird auf der Basis eine umfassende Recycling-Anlage gebaut, um die im Leben anfallenden Abwässer sowie die Abfallflüssigkeit aus Experimenten zur Wiederverwendung zu sammeln. Dies trägt dazu bei, den Wasserkreislauf zu fördern und die Wassernutzungsrate zu verbessern.
Essen:
        Während des Bauzyklus des Lagers, in der Anfangsphase, bevor das Lager sich selbst versorgen kann, wird es hauptsächlich durch verpackte Lebensmittel von der Erde versorgt. Nach Abschluss der Bauarbeiten und Erreichen der Selbstversorgung wird das Lager hauptsächlich durch Lebensmittel versorgt, die in einem Gewächshaus im Weltraum angebaut werden, wobei die Auswahl der zu pflanzenden Pflanzen auf der Grundlage der Nährwerttabelle erfolgt, um die normalen Lebenszeichen der Astronauten zu gewährleisten.
Macht:
        Die photovoltaische Stromerzeugung in Polarregionen mit langen Beleuchtungszyklen kann Sonnenenergie mit Hilfe von faltbaren Solarzellen sammeln und in Batterien speichern. Diese können auch eingefahren werden, wenn sie nicht gebraucht werden, um ihre Lebensdauer zu verlängern. In der Zeit, in der die photovoltaische Stromerzeugung nicht möglich ist, kann die Energieversorgung der Basis durch ein Brennstoffzellen-Stromerzeugungssystem aufrechterhalten werden. Im täglichen Training kann ein stromerzeugendes Fahrrad zur Unterhaltung genutzt werden und gleichzeitig eine gewisse Menge an Strom erzeugen.
Luft:
        Erstens: Die Hauptluftquelle auf dem Mond ist das Schmelzen von Mondboden und -gestein. Durch Schmelzelektrolyse kann eine große Menge Sauerstoff erzeugt werden, der die Hauptquelle für Sauerstoff auf dem Mond darstellt. Zweitens kann Kohlendioxid durch eine Luftzirkulationsanlage chemisch oder mikrobiologisch behandelt werden, wodurch es wieder in atembaren Sauerstoff umgewandelt wird. Schließlich kann es elektrolysiert werden, um eine bestimmte Menge an Sauerstoff und Wasserstoff zu erzeugen.

3.2 - Wie wird Ihr Mondcamp mit dem Abfall umgehen, den die Astronauten auf dem Mond produzieren?

fester Abfall:
        Da die Verarbeitung von Abfällen auf dem Mond schwieriger ist, wird hauptsächlich eine klassifizierte Behandlung angewandt, die der Schwierigkeit der Behandlung, der Erstbehandlung, der Zweitbehandlung usw. entspricht. Direkte Wiederverwertung; für die Abfälle und andere vergärbare Arten durch biologische oder chemische Methode Umwandlung und Verwendung, die nicht behandelbaren Sammlung und zentralisierte Vergrabung.
fester Abfall:
        Unsere Basis nutzt die Idee der Wasserzirkulation, um die Pools der einzelnen Räume usw. miteinander zu verbinden, und ein Teil der Abfälle wird nach der Fest-Flüssig-Trennung in die einzigartige Abwasseraufbereitungsanlage eingeleitet und durch physikalisch-chemische oder biologische Methoden reduziert, gereinigt und gelagert.
gasförmige Abfälle:
        Zunächst einmal ist das Hauptabgas, das durch die normale Atmung erzeugt wird, Kohlendioxid, und durch die Luftzirkulationsvorrichtung wird die Luft im gesamten Lager in der Luftaufbereitungsanlage im Schmelzbereich gesammelt und nach der Reinigung wieder im Lager verteilt.

3.3 - Wie wird Ihr Mondlager die Kommunikation mit der Erde und anderen Mondbasen aufrechterhalten?

        Zunächst einmal haben wir eine Reihe von Radaranlagen für die Übertragung von Signalen und die Überwachung der Umgebung mit einer großen Signalreichweite gebaut, die Informationen zwischen der Erde und dem Mond empfangen und senden können, und es gibt auch Konferenzräume für die Kommunikationsüberwachung im Lager, die den Online-Kontakt vervollständigen können;

        Zweitens wird ein multifunktionaler Mondrover eingesetzt, der über ein unabhängiges ökologisches Wartungssystem verfügt, Langstrecken- und Langzeitoperationen durchführen kann, die Verbindung zwischen Mond und Mond vervollständigen kann und mit einer Start- und Landeplattform für die direkte Verbindung zwischen Erde und Mond ausgestattet wird, um die Offline-Verbindung zu vervollständigen.

4.1 - Welche(s) wissenschaftliche(s) Thema(e) würde(n) im Mittelpunkt der Forschung in Ihrem Moon Camp stehen? Erläutern Sie, welche Experimente Sie auf dem Mond durchführen wollen (z. B. zu den Themen Geologie, Schwerelosigkeit, Biologie, Technologie, Robotik, Astronomie usw.).

        Die wichtigsten experimentellen Richtungen unseres Camps sind Biologie, Geologie und Robotik.
         Die erste Forschungsaufgabe im Bereich der Biologie besteht darin, die Zersetzung des Mondbodens, die Zersetzung von Müll, die Wasserreinigung und andere Aspekte der Mikroorganismen zu untersuchen und dann die genetische Variation zu erforschen.

        Die Geologie befasst sich hauptsächlich mit der Erforschung von Materialien wie Mondmineralien, entdeckt neue Mineralien oder Elemente und untersucht, welche Baumaterialien in der Mondumgebung den Bedürfnissen des Baugewerbes am ehesten entsprechen, und bereitet sich auf künftige groß angelegte Bauvorhaben vor.

        Die Robotik ist eine sekundäre Forschung, die auf die Wartung und Verbesserung von Geräten wie Monderkundungsrobotern oder unbemannten Mondfahrzeugen abzielt, die sich selbständig auf dem Mond befinden.

5.1 - Was würden Sie in Ihr Astronautentrainingsprogramm aufnehmen, um die Astronauten auf eine Mondmission vorzubereiten?

        Zunächst werden die Astronauten in den Bereichen berufliche Grundkenntnisse, berufliche Fähigkeiten und Flugmissionen geschult. Dazu gehören im Einzelnen die Überwindung des durch die Schwerelosigkeit verursachten Unbehagens durch Zentrifugentraining, das Erlernen des Umgangs mit den Instrumenten und Geräten in der Kabine und die Durchführung wissenschaftlicher Experimente, die Fähigkeit, Störungen in der Bodenbeobachtung, Telemetrie und Kommunikation rechtzeitig zu erkennen und zu beheben sowie die Fähigkeit, in Notfällen zu überleben und Hilfe zu suchen, und Kommunikation zu erkennen und zu beheben und in der Lage zu sein, in Notfällen zu überleben und Hilfe zu suchen oder sich selbst zu retten, wie z. B. bei der anormalen Rückkehr nach Notfällen, sei es bei der Landung in Flüssen, Seen, Meeren, Wüsten, in der Gobi, im Hochgebirge, in Canyons, im tropischen Dschungel oder in weiten Wäldern und Schneegebieten, bevor man am Zielort ankommt.

        Zweitens müssen alle Astronauten, die in der Mondbasis leben, lernen, wie man einen Lunar Rover fährt, fortschrittliche Roboter bedient und grundlegende Kenntnisse in Erster Hilfe hat. Zwei Astronauten sollen lernen, wie man die Steuerkonsole im zentralen Kontrollraum bedient, einer soll lernen, wie man Pflanzen in der ökologischen Kammer anbaut, und einer soll lernen, wie man den Verteilerraum regelmäßig inspiziert und wartet.

        Schließlich müssen alle Astronauten lernen, wie sie sich in Sicherheit bringen können, wenn die Basis von Meteoriten getroffen wird, und wie sie Schäden an der Basis reparieren können, falls sie zerbrechen.

5.2 - Welche Raumfahrzeuge wird Ihre zukünftige Mondmission benötigen? Beschreiben Sie die Fahrzeuge in Ihrem Moon camp und überlegen Sie, wie Sie zur und von der Erde reisen und neue Ziele auf der Mondoberfläche erkunden werden.

Bei der ersten Mondlandung wählten wir ein Raumfahrzeug mit einem Landemodul und einem Rückholfahrzeug. Das Rückholfahrzeug nutzte das Landemodul während des Starts als Startrampe, um einen normalen Abflug vom Mond zu gewährleisten. Das auf dem Mond zurückgelassene Landemodul wurde zu einer unabhängigen Startplattform umgebaut, die bei späteren Missionen als integriertes Raumfahrzeug eingesetzt werden kann. Diese Methode reduzierte nicht nur die Schwierigkeiten bei der späteren Produktion, sondern sparte auch langfristig Material.

Auf der Mondoberfläche haben wir mit mechanischen Hunden und Mondrovern geforscht. Die unabhängigen Lebenserhaltungssysteme der Mondrover ermöglichten längere Erkundungsaufgaben über größere Entfernungen. Kabellose mechanische Hunde, die mit VR-Technologie gesteuert wurden, wurden für unbemannte Erkundungen im Außenbereich mit minimalen Umweltanforderungen eingesetzt. Außerdem können sie komplexe externe Umgebungen erkunden und präzise Inspektionen der internen Ausrüstung durchführen.